AD. 1. PODSTAWOWE POJĘCIA
1. Trucizna - substancja, która po wniknięciu do organizmu lub wytworzona w organizmie powoduje zaburzenia jego funkcji lub śmierć.
2. Substancja skażająca otoczenia - każda substancja obecna w środowisku w postaci stałej, ciekłej lub gazowej i wywiera szkodliwy wpływ na środowisko.
3. Narażenia (ekspozycja) - jest to fizyczny kontakt żywego organizmy z czynnikiem chemicznym, fizycznym lub biologicznym, wyrażone stężenie lub natężeniem i czasem trwania.
4. Efekt - jest to każda biologiczna zmiana w organizmie, narządzie lub tkance spowodowana lub związana z narażeniem na substancję chemiczną.
5. Dawka wchłonięta - to ilość substancji chemicznej jaka była pobrana, a następnie wchłonięta.
6. Efekt szkodliwy - jest to nieodwracalna zmiana biologiczna pojawiająca się podczas lub po zakończeniu narażenia. Jest to zaburzenie czynnościowe lub uszkodzenie morfologiczne, które może wpływać na wydolność całego organizmu lub może zmniejszyć jego sprawność w warunkach dodatkowego obciążenia, a także może zwiększyć jego wrażliwość na działanie innych czynników.
7. Efekt krytyczny - swoisty efekt w warunkach narażenia na substancję szkodliwe. Nie zawsze oznacza on efekt najwcześniejszy i najczulszy wśród innych efektów biologicznych związanych z narażeniem i może nastąpić po przekroczeniu stężenie krytycznego substancji chemicznej w narządzie docelowym.
8. Efekt subkrytyczny - przy poziomie ekspozycji niższym niż koniecznym do uzyskania krytycznego stężenia w narządzie krytycznym, mogą występować efekty które nie zaburzają czynności komórki, a są wykrywane za pomocą testów biochemicznych lub innych.
9. Dawka - jest to ilość substancji chemicznej podana, pobrana lub wchłonięta do organizmu w określony sposób, warunkując brak lub wystąpienie efektów biologicznych wyrażonych odsetkiem organizmów odpowiadających na te dawkę. Podawana ona jest w jednostkach wagowych na masę lub powierzchnie ciała, niekiedy dodatkowo na dobę.
10. Dawka graniczna lub dawka progowa. Jest to ilość substancji, która wywołuje pierwsze spostrzegalne skutki biologiczne. Nazywamy to progiem działania, który jest zdefiniowany jako najmniejszy poziom narażenia lub najmniejsza dawka,, które powodują zmiany biochemiczne, przekraczające granice przystosowania homeostatycznego.
11. Dawka lecznicza. Wykazuje działanie farmakoterapeutyczne i nie wywołuje istotnych zakłóceń procesów fizjologicznych.
12. Dawka toksyczna - jest to ilość substancji, która po wchłonięciu do organizmu
wywołuje efekt toksyczny.
13. Dawka śmiertelna - jest to ilość substancji powodująca śmierć organizmu po jednorazowym podaniu.
14. Dawka śmiertelna medialna LD50, jest to statystycznie obliczona na podstawie wyników badan doświadczalnych ilość substancji chemicznej, która powoduje śmierć 50% organizmów badanych po jej podaniu w określony sposób.
15. NOEL - poziom nie wywołujący działania - najniższy poziom narażenia, przy którym nie stwierdza się istotnego statystycznie lub biologicznie zwiększenie jakichkolwiek efektów w grupie narażonej w porównaniu z grupą kontrolną.
16. NOAEL - poziom nie wywołujący efektów szkodliwych, najniższy poziom zarażenia, przy którym nie stwierdza się istotnego statystycznie lub biologicznie zwiększenia częstości lub ich nasilenia w grupie narażonej w porównaniu z grupą kontrolną
17. COAEL - najniższy obserwowany poziom działania szkodliwego, najniższy poziom narażenia przy którym występuje statystycznie lub biologicznie istotny wzrost częstości ich nasilenia w grupie narażonej w porównaniu do grupy kontrolnej
18. Dawka referencyjna (RFD) - wielkość dopuszczalnego narażenia, oszacowane dzienne narażenie populacji ludzkiej które nie powinno spowodować wystąpienia szkodliwych skutków w ciągu całego życia RFD szacuje się na podstawie wartości NOAEL lub COAEL
19. Dopuszczalna dawka pobrania ADI - ilość substancji jaka może być codziennie pobierana przez człowieka z żywnością lub wodą do picia przez całe życie bez zagrożenia dla jego zdrowia.
20. Zatrucie jest to proces chorobowy z klinicznymi objawami podmiotowymi i przedmiotowymi, wywołany przez substancje chemiczna pochodzenia egzo- lub endogennego.
21. Biorąc pod uwagę dynamikę, mechanizm oraz działanie trucizny na organizm zatrucia można podzielić na:
● Zatrucia ostre. Charakteryzują się one szybkim rozwojem szkodliwych zmian w organizmie, powstających w ciągu krótkiego czasu po wprowadzeniu jednorazowej dawki trucizny do żołądkowo, inhalacyjnie lub po naniesieniu na skórę. Na ogół objawy uszkodzenia lub śmierć występują po 24 h. Charakteryzują się przeważnie duża dynamika objawów klinicznych.
● Zatrucia podostre. Szkodliwe zmiany w organizmie występują mniej gwałtownie po podaniu jednorazowej lub kilkakrotnej dawki. W zatruciach podostrych wykrycie powstałych zmian patologicznych jest często możliwe po zastosowaniu fizjologicznych badan czynnościowych narządów.
● Zatrucia przewlekłe. Powstają wskutek działania małych dawek trucizny podawanych przez dłuższy okres na ogół pod wpływem kumulacji trucizny w organizmie. Zatrucia przewlekłe powstają zwykle w wyniku zatruć przypadkowych, np. przebieg zatruć zawodowych ma przeważnie charakter przewlekły. Substancje toksyczne, zanieczyszczające środowisko człowieka, występują przeważnie w tak małych stężeniach, że wywołują tylko działanie przewlekłe.
22. Zatrucia występujące wśród ludzi można podzielić na:
● Zatrucia rozmyślne (samobójcze lub zbrodnicze). Zatrucia rozmyślne, zwłaszcza lekami, stanowią ciągły ważny problem społeczny. Najczęściej w tym celu były używane: barbiturany, chinina, leki uspokajające, tabletki od bólu głowy, fosforek cynku, nieraz ze znaczna dawka alkoholu etylowego. W zatruciach zbrodniczych najczęściej sa używane: arszenik, strychnina, sublimat, cyjanek potasu. Obecnie
do prób samobójczych najczęściej wykorzystywane sa opiaty (amfetamina, opiaty w połączeniu z lekami z grup benzodiazepin, barbituranów, fenotiazyn).
● Zatrucia przypadkowe. Zatrucia te mogą być ostre, jak w przypadku zatruć rozmyślnych lub przewlekłe. Z zatruciami przypadkowymi można sie często spotkać w życiu codziennym, np. omyłkowe podanie leków lub ich przedawkowanie, zatrucia chemikaliami używanymi w gospodarstwie domowym, spożywanie żywności nie tylko skażonej mikroorganizmami, lecz tak(e zanieczyszczonej substancjami toksycznymi, a szczególnie środkami ochrony roślin.
23. Toksykologia żywności - zajmuje się badaniem zależności pomiędzy badaniem chemicznym a działaniem biologicznym szkodliwych substancji naturalnych występujących w produktach pochodzenia zwierzęcego i roślinnego oraz wytwarzających się w nich na skutek działania czynników biologicznych, chemicznych i fizycznych oraz w wyniku interakcji ze składnikiem żywności
AD. 2. CZYNNIKI WARUNKUJĄCE TOKSYCZNOŚĆ SUBSTANCJI CHEMICZNYCH
1. Czynniki wpływające na toksyczność można podzielić na:
● właściwości fizykochemiczne substancji toksycznej
● czynniki biologiczne uzależnione od czynników ustrojowych
2. Czynniki grupy pierwszej nazywane często wewnątrzustrojowymi są związane z:
● rozpuszczalnością związku:
- duże znaczenie w technologii ma rozpuszczalność substancji toksycznej w wodzie i lipidach. - właściwość ta nabiera wyjątkowego znaczenia, zważywszy, że organizm ludzki stanowi środowisko wodne, a barierami warunkującymi rozprzestrzenianie się nim związków, są błony komórkowe
- w biologii i toksykologii, podobnie jak w chemii, w pełni obowiązuje zasada reaktywności sformułowana przez starożytnych alchemików - substancje nie reagują jeśli nie są rozpuszczone
- wiele groźnych trucizn charakteryzuje się dobrą lub bardzo dobrą rozpuszczalnością
- tylko związki chemiczne rozpuszczalne w wodzie i lipidach stanowią zagrożenie dla organizmu ludzkiego
- o toksyczności substancji decydują m.in. nie tylko rozpuszczalność w wodzie i(lub) w lipidach, lecz także współczynnik podziałów, czyli iloraz stężeń substancji, najczęściej w temp. 37 stopni C, w dwóch nie mieszających się ze sobą fazach w chwili ustalenia się stanu równowagi
- wartość współczynnika podziału olej-woda, mieszczą się w szerokich granicach - od ułamka do jednostki do wielkości kilkuset czy kilku tysięcy, wskazują na lipofilny charakter substancji i jest łatwe przechodzenie przez bariery lipidowo-białkowe oraz dużą zdolność gromadzenia się w tkance tłuszczowej. Woda jest odpowiednikiem krwi.
- ma to miejsce w przypadku większości środków odurzających, których działanie farmakodynamiczne i toksyczne zwiększa się wraz ze wzrostem współczynnika podziału olej-woda (eter, alkohol,
● zdolnością dysocjacji
- kwasy, zasady i sole po rozpuszczeniu w wodzie zwiększają jej przewodność elektryczną
- przeważająca część biologicznie czynnych związków chemicznych to kwasy zasady, sole które są elektrolitami
- zwiększenie dysocjacji elektrolitów w r-r wodnym zależy do pH r-r, jeżeli pH r-r jest większe od pH związku to kwasy występują w wodnym r-r przeważnie w formie zdysocjowanej, a zasady w nie zdysocjowanej, a gdy pH jest mniejsze od pH związku wówczas kwasy są nie zdysocjowane, a zasady zdysocjowane
a) temp wrzenia i parowania
b) wielkość cząstek
c) budowa chemiczna związków a toksyczność
d) inhibitory
e) izomeria strukturalna i optyczna
f) podstawniki
● jonizacji
● budową chemiczną warunkującą aktywność biologiczną, a tym samym toksyczność
- w budowie licznych związków chemicznych można doszukać się cech, które determinują ich toksyczność, poza właściwościami fizykochemicznymi, cechą chemiczną odgrywającą istotną rolę toksyczności związku jest występowanie w cząsteczce wiązania nienasyconego
- obecność w cząsteczce związku alifatycznego i wiązania nienasyconego nie tylko wpływa na zwiększenie reaktywności chemicznej i na zwiększenie hydrofilności związku, lecz przede wszystkim na zwiększenie jego toksyczności w organizmie człowieka. Podobnie z reszta jak w związkach cyklicznych, wiązania nienasyconego charakteryzuje duży potencjał oksydacyjny, który w organizmie żywym wywiera niekorzystne działanie związane z utlenieniem ważnych funkcyjne grup sulfhydrylowych, występujących w zredukowanym glutationie, cysteinie, metioninie i innych związkach. Acetylen oprócz działania narkotycznego, działa silnie utleniająco, porównywalnie z ozonem, powstając do powstania licznych rodników.
- nienasycone związki cykliczne wykazują większą toksyczność nienasycone, przykładem jest benzen i cykloheksan. Wiązanie nienasycone ułatwia wchłanianie związku przez płuca i powoduje jego działanie narkotyczne
- związki alifatyczne - po zwiększeniu liczby węgli w łańcuchu oraz rozbudowie jego gałęzi - stają się dla organizmu człowieka bardzo toksyczne. Wydłużenie łańcucha w grupie aminokwasów powoduje zwiększenie ich rozpuszczalności, a zatem większą dostępność biologiczną
- na toksyczność związku wpływa izomeria strukturalna (położenie). Ogólnie można przyjąć że związki o ugrupowaniu para są przeważnie toksyczne, meta mnie, a orto rzadko tylko wykazują toksyczność. Lewo skrętne izomery trucizn są dla organizmu człowieka bardziej toksyczne wskutek dużej aktywności biologicznej związanej z rozpuszczalnością, dużej prężności par, a także ich transformacji. Jest to powszechnie znana i wykorzystywana prawidłowość w syntezie leków
3. Czynniki biologiczne wewnątrzustrojowe wiążą się natomiast ze:
● strukturą komórek, tkanek i narządów
● zdolnością wchłaniania związku
● wewnątrzustrojową aktywnością biologiczną związku
4. Wśród Tyc czynników ważną rolę odgrywają czynniki osobnicze:
● płeć
- szybkość metabolizowania związków chemicznych zależy również od płci
- różnice pojawiają się w okresie dojrzewania i utrzymują przez cały okres dorosłego życia
- najważniejsze różnice zależne od płci dotyczą związków metabolizowanych przez te enzymy, które są pod kontrolą hormonów płciowych
- generalnie przyjmuje się jako regułę funkcjonującą w toksykologii, że kobiety są bardziej podatne na zatrucia wieloma ksenobiotykami, a zwłaszcza lekami psychotropowymi oraz pestycydami niż mężczyźni
● wiek
- organizm noworodka, ze względu na niedostateczne wykształcenie wszystkich enzymatycznych układów detoksykacyjnych, jest bardzie wrażliwy na zatrucia niż osobnik dorosły
- również w wieku podeszłym, w skutek wyczerpania się wielu czynności, organizm staje się bardziej podatny na działanie szkodliwych substancji chemicznych
- może łączyć się to ze zmniejszeniem czynności hormonalnych, z fizjologicznymi zmianami w krążeniu krwi, niedotlenieniem ważnych życiowo narządów powodującym zmniejszenie ich funkcji biotransformacyjnej i wydzielniczej
- z badań przeprowadzonych u ludzi w różnych grupach wieku wynika, że nerki stanowią narząd o wyraźnych tendencjach do zmian starczych. Przede wszystkim pojawiają się zmiany w hemodynamice nerek, związane ze wzrostem ciśnienia oraz oporów nerkowych, co pociąga za sobą ograniczenie przesączania i wydzielania
- bezpośredni wpływ starzenia się organizmu na metabolizm ksenobiotyków nie został wyczerpująco do dziś zbadany
- uważa się jednak, że zmniejszenie aktywności procesów metabolicznych związane jest ze zmniejszeniem się stężenia hormonów płciowych
● konstytucje organizmu
● stany chorobowe nabyte lub wrodzone
● czynniki genetyczne i hormonalne
- niedobór lub nadmiar hormonów może w zasadniczy sposób zmienić metabolizm ksenobiotyków, wymienia się znaczenie hormonów nadnerczy, tarczycy oraz przysadki mózgowej, regulującej czynność gruczołów płciowych, gruczołu tarczowego, nadnerczy i trzustki wydzielającej insulinę
- istnieją przykłady zmienionej i zróżnicowanej odpowiedzi organizmu na czynniki chemiczne, której mechanizm został uwarunkowany genetycznie.
- wynikiem genetycznego niedoboru lub raku układu enzymatycznego jest zwolnienie biotransformacji związku chemicznego
- jeżeli substancja pierwotna jest toksyczna, prowadzi do zwolnionego rozkładu, metabolizmu i kumulacji substancji w organizmie, ze wszystkimi skutkami ubocznymi
● czynniki środowiskowe
- są to ciśnienie atmosferyczne, światło, temp. otoczenia, promieniowanie jonizujące
- zmiany ciśnienia atmosferycznego mogą spowodować spadek lub wzrost ciśnienia krwi oraz zmiany hemodynamiczne, zmiany te sprowadzone tylko do zaburzeń przepływu krwi przez tak ważne narządy jak serce, wątroba, czy nerki, powodują niedotlenienie i niedożywienie poszczególnych narządów, tym samym mogą znacznie zmniejszyć metabolizm i detoksykację w wątrobie i ograniczyć czynność wydzielniczą nerek
- światło wpływa na rytm biologiczny organizmów żywych zarówno u zwierząt jak i człowiek. Wpływa więc na aktywność licznych enzymów przemian wewnątrzustrojowych i na aktywność enzymów biorących udział w przemianie ksenobiotyków
- zarówno niska temp. i wysoka powodują zwiększenie toksyczności, bowiem wpływają na zmianę hemodynamiki krwi, temp jest uważana za czynniki stresogenny, trudno jednak rozstrzygnąć czy czynniki temp. ingeruje bezpośrednio w przemianę substancji chemicznych, czy też pośrednio.
- promieniowanie jonizujące nie przekraczającej dopuszczalnej aktywności progowej powietrza lub największej dawki skumulowanej (5 remów), może powodować nieznaczną radiolizę wody w organizmie, a tym samym zwiększać pulę wolnych rodników, zjawiska te z kolei prowadzą do redukcji aktywności enzymów mikrosomalnych i zmniejszają szybkość przemiany ksenobiotyków
AD. 6. SYBSTANCJE ANTYODŻYWCZE WYSTĘPUJĄCE W ŻYWNOŚCI
1. Substancje antyodżwycze w żywności to wszystkie substancje występujące w żywności, które ograniczają lub uniemożliwiają wykorzystanie składników odżywczych lub substancje wywierające szkodliwy wpływ na organizm ludzki.
2. Należą do nich związki:
● pochodzenia naturalnego występujące w produktach roślinnych, zwierzęcych (rośliny zawierają liczne trucizny i substancje szkodliwe, natomiast zwierzęce są źródłem tylko niewielu takich substancji)
● obce związki toksyczne przedostające się do żywności na skutek zanieczyszczenia środowiska, zabiegów pielęgnacyjnych w rolnictwie (np. pozostałości pestycydów) oraz w wyniku procesów technologicznych
● niektóre substancje celowo dodawane do żywności
3. Naturalne substancje toksyczne:
● są to substancje występujące w niektórych produktach żywnościowych, tworzące się na skutek naturalnych reakcji metabolicznych lub znacznie rzadziej w wyniku stosowanych w przetwórstwie żywności procesów mikrobiologicznych
● właściwości trujące wynikają z obecności w nich glukozydów, saponin czy innych związków naturalnych:
4. Cyjanowodór, glukozydy cyjanogenne:
● HCN (cyjanowodór) jest to bezbarwny gaz o zapachu gorzkich migdałów, łatwo rozpuszczalny w wodzie oraz w alkoholu i eterze. Jest szeroko stosowany jako środek dezynsekcyjny i walce z gryzoniami podczas magazynowania ziarna zbóż, przetworów zbożowych itp.
● małe dawki cyjanowodoru wnikające do organizmu wraz z pożywieniem reagują z produktami ich metabolizmu i są szybko przemieniane w cyjanohydryny i tiocyjaniny
● przy wnikaniu małych dawek cyjanowodoru należy liczyć się z ewentualnymi zatruciami wskutek zwiększenia ilości tiocyjaninów w organizmie. Poważne znaczenie mogą mieć te mutagenne właściwości cyjanków, powoduje również niedowidzenie nikotynowe
● występuje u ok. 150 gatunkach roślin z gatunków różowatych, w ok. 100 gatunków trwa, w ok. 80 gatunkach strączkowych, i wielu innych zwykle w stanie zwiększonym w postaci heterozygot, z których uwalniany jest.
5. Amigdalina:
● należy do glikozydów cyjanogennych zawierających cyjanowodór, występuje w migdałach (zwłaszcza gorzkich od 2-3%), pestkach: wiśni, śliwek, brzoskwiń i moreli (do 8%)
● najważniejsza jest inhibicja oksydazy cytochromowej w skutek czego następuje zaburzenie w oddychaniu tkankowym
● tkanki nie dobierają tlenu z krwi, co jest szczególnie niebezpieczne dla tkanki nerwowej
● występują takie objawy jak bóle głowy, niepokój, lęk, uczucie drętwienia w jamie ustnej, ślinotok, ucisk za mostkiem i śmierć
6. Czynniki wywołujące fowizm:
● jest to anemia hemolityczna - spowodowana spożyciem bobu, spotyka się głównie u mieszkańców Morza Śródziemnego, szczególnie wśród ludności wysp morskich
● nadwrażliwość ta uwarunkowana jest genetycznie niedoborem dehydrogenazy glukozo-6 fosoforanowej w krwinkach czerwonych
● wczesne zaobserwowane objawy to: bóle głowy, nudności, wymioty, bóle brzucha, podwyższoną temp. ciała
● w ostrych przypadkach: niedokrwistość hemolityczną z krwiomoczem i żółtaczką, która jednak po kilku dniach ustępuje
7. Alkaloidy:
● zatrucia niektórymi częściami roślin zawierających alkaloidy mają raczej charakter przypadkowy, w szczególności na uwagę zasługują:
- alkaloidy tropinowe, występujące w pokrzyku, wilczej jagodzie, lulku czarnym, bieluniu dziędzierzawie
- glikoalkaloidy występujące w ziemniakach
- alkaloidy w życicy
- alkaloidy pirolizydynowe w licznych gatunkach chwastów z rodziny złożonych szorstkolistnych
● przyczyną zatruć są owoce - jagody przypominające swoim wyglądem owoce wiśni, nieświadome spożycia nawet kilku jagód może być przyczyną śmierci, o charakterze objawów decyduje atropina, pierwsze objawy zatrucia występuje od 15 do 60 min: rozszerzone źrenice, zaczerwienienie twarzy i powłok skórnych, omamy wzrokowe i słuchowe, wyższa temp ciała, a błony śluzowe i skóra sucha
● lulek czarny - dostarcza surowca do produkcji leków, przyczyną zatruć zwłaszcza u dzieci są nerkowate drobne nasiona przypinające nasiona maku, zdarza się również że nasiona maku są zanieczyszczone nasionami lulka w których jest atropina, czasem 15 nasiona może spowodować śmierć dziecka
8. Glikoalkaloidy sterydowe:
● bulwy ziemniaków mogą także wykazywać właściwości trujące, za które odpowiedzialne są glikoalkaloidy sterydowe zwłaszcza solanina. Występuje ona w ziemniakach, psiance, słodkogórzu i innych
● In vitro solanina hamuje czerwone krwinki, a wyciągi z różnych gatunków należących do rodzaju solarium hamują aktywność esterazy cholinowej
● ilości występujące w bulwach jadalnych nie mają znaczenia toksykologicznego tym bardziej że 70% solaniny znajduje się w łupinie a dawka toksyczna dla człowieka wynosi 0,3-0,49
● najwyższa zawartość solaniny znajduje się w ziemniakach tj. 1%, zielona kulista jagoda i kwiaty 0,6-1,7%, kiełki 0,02-0,5%, łupiny bulwy 0,005-0,01%, dojrzałe bulwy zawierają jedynie 0,002-0,004% solaniny
● z przypadkami zatruć możemy się spotkać po spożyciu ziemniaków kiełkujących mających nie usunięte tzw. oczka i części zieleniejące, w których zwartość solaniny ma tendencje wzrastające
● objawy zatrucia występują ze strony układu pokarmowego i zależą od ilości nie rozłożonego glikoalkaloidy oraz ze strony układu nerwowego za co odpowiedzialna jest solanidyna.
● objawy to mdłości, wymioty, zaburzenia żołądkowo-jelitowe z kolką, biegunka niekiedy krwawa, bóle głowy, niepokój, zaburzenia krążenia i oddechu, rozszerzenie źrenic, otępienie, brak odruchu
● stwierdza się również powiększenie wątroby i krwotoczne zapalenie nerek oraz białkomocz, objawy te mogą ustąpić wtedy, gdy zawartość solaniny przekracza 20mg/100g ziemniaków (0.02%) toteż uważa się ją za szkodliwą dla ludzi
9. Alkaloid temulina:
● życica odurzająca jest często spotykanym chwastem występujących w naszych zbożach, a szczególnie w owsach. W ziarniakach znajduje się alkaloid temulina w powstawaniu którego bierze się prawdopodobnie udział grzybek pasożytujących pomiędzy bielmem a warstwą aleuronową.
● zatrucia mogą być spowodowane spożyciem wyrobów wypiekanych z mąki pochodzących ze zbóż zanieczyszczonych ziarniakami życicy (pijany chleb). Objawy występują ze strony układu nerwowego i wyrażają się charakterystycznym odurzeniem. Mogą także występować zaburzenia żołądkowo-jelitowe.
10. Awidyna:
● jest to glikoproteina występuje w surowym białku jaj. Stanowi ok. 0,05% ogólnej zawartości białek w przybliżeniu 1,8 mg/jajko. Traktowana jest jako substancja antyodżywcza (antywitamina) gdyż bardzo silnie łączy się z biotyną (witamina H) w jelicie przewodu pokarmowego powoduje ona inaktywację biotyny wchodzącej w skład wielu koenzymów biorących udział w szlakach metabolicznych np. glukoneogeneza.
● niewłaściwe wchłanianie biotyny prowadzi do powstawania niedoborów tej witaminy w organizmie. Obróbka cieplna unieczynnia awidynę dlatego spożywanie ugotowanych jaj kurzych nie przeszkadza prawidłowej gospodarce biotyny.
11. Kwas erukowy:
● występuje w rzepaku i gorczycy. W oleju z rzepaku jego zawartość może wynosić od 40-50%. Badania na zwierzętach wykazały, że kwas erukowy wpływa na hamowanie wzrostu, zmiany czynnościowe i histopatologiczne w mięśniu sercowym. Obecnie dostępny w sprzedaży olej rzepakowy bezerukowy, niskoerukowy gdzie zawartość tego kwasu jest niska.
12. Kwas fitynowy:
● naturalnie występujący w niektórych ziarnach i nasionach roślin strączkowych: fasoli, kukurydzy, a także otrębach zbóż, mąkach żytnich, pszennych, ryżowych z grubego przemiału oraz orzechach. W organizmie wiąże wapń, magnez, cynk, żelazo, czyniąc je nieprzyswajalnym. Posiada właściwości antyrakowe i działanie przeciwnowotworowe (rak okrężnicy). Badania na dużą populację ludzi dowiodło że wysokie spożycie pokarmów zawierających kwas fitynowy chroni przed osteoporozą.
13. Kwas szczawiowy:
● obecny w szpinaku, rabarbarze, kakao, herbacie
● w świetle jelita łączy się z wapniem tworząc trudno rozpuszczalne dla ludzkiego organizmu kryształki szczawianu
● spożywanie produktów bogatych w kwas szczawiowy hamuje więc resorbcję tj. wchłanianie wapnia
● podwyższone stężenie kwasu szczawiowego w organizmie zwiększa ryzyko powstawania kamieni nerkowych
● jego nadmierna konsumpcja prowadzi do obniżenia zawartości wapnia we krwi czego konsekwencją mogą być np. zaburzenia jej krzepnięcia
● objawy to: zaburzenia żołądkowo jelitowe z zaburzeniami układu nerwowego i moczowego
14. Biotoksyna morska:
● plankton jest w oceanach podstawowym pożywieniem dla mięczaków. Plankton zawierający substancję toksyczne przedostaje się do organizmów mięczaków jako pożywienie. Toksyny są tym bardziej niebezpieczne, gdyż ich obecność w mięsie małży przeznaczonej do konsumpcji nie powoduje zmian sensorycznych spożywanych produktów.
● główne biotoksyny występujące u mięczaków:
- PSP - toksyny paraliżujące
- USP - neurotoksyny
- ASP - toksyny anamnestyczne
- DSP - wywołuje biegunki
- AZA - (kwas azaspirowy) - wywołuje biegunki
● najbardziej niebezpieczne to PSP stanowiące istotny problem w krajach gdzie powszechnie jest spożywanie małży zarówno tych pochodzących z hodowli i zbieranie indywidualnie na wybrzeżu
● toksyny paralityczne działają na układ nerwowy przez blokowanie kanałów sodowych we włóknach nerwowych
● przyczyną śmierci przy zatruciach jest przeważnie niewydolność oddechowa
● aktywną i podstawową toksyną jest saksytoksyna (SXT), obniża ona drastycznie ciśnienie krwi, a duże stężenie PSP w organizmie powoduje zawał mięśnia sercowego
● toksyna jest usuwana z organizmu poprzez układ moczowy:
● objawami zatrucia saksotoksyną są:
- drętwienie jeżyka, brak czucia
- porażenie mięśni oddechowych i układu motorycznego
- porażenie układu sercowo-naczyniowego
- drżenie rąk i palców u nóg
- bełkotliwa mowa, ślinienie się, kłopoty z oddychaniem
● śmiertelność wynosi ok. 10%, minimalna dawka saksotoksyny powoduje powodująca zatrucia u ludzi to 20ug/kg mc
● dawka śmiertelna dla człowieka zaczyna się od 150ug
● dopuszczalna zawartość PSP wynosi 80ug/100g mięsa mięczaków, SXT jest silniejszy odp np. cyjanku
15. Toksyny grzybów:
● Polska jest krajem o szczególnie dużej liczbie zatruć grzybami, co wynika zapewne z powszechności zbierania ich w środowisku naturalnym
● zależnie od mechanizmów działania związków trujących występujących w grzybach rozróżnia się grzyby:
- powodujące zatrucia cytotoksyczne
- powodujące zatrucia neurotropowe
- powodujące zatrucia gastryczne
● grzyby powodujące zatrucia cytotoksyczne
- muchomor sromotnikowi jadowity, wiosenny, piestrzenica kasztanowata, zasłonek rudy
- muchomor o masie 50g może spowodować śmierć dorosłego człowieka
- w zatruciach wyróżnia się 3 okresy:
a) okres utajenia (6-12h do 48h) czas upływający od spożycia do wystąpienia objawów klinicznych
b) okres ostrego nieżytu żołądkowo-jelitowego prowadzący do zaburzeń wodno-elektrolitowych
c) okres uszkodzeń narządowych, rozpoczyna się w 3-4 dniu i bywa poprzedzony formą (6-8h ciszy), w tej fazie dochodzi do uszkodzenia komórek wątroby z objawami żółtaczki i skaza krwotoczną, w cięższych przypadkach dochodzi do rozległej martwicy wątroby i śpiączki. Później objawiają się objawy toksycznego uszkodzenia nerek, występuje też kwasica metaboliczna w wyniku zaburzeń cyklu Krebsa.
- śmierć zwykle następuje w wyniku martwicy wątroby i zahamowania syntezy białek lub zatrzymania krążenia i oddychania
- muchomor sromotnik przyczynia się do 90% śmierci zatrucia grzybami
● grzyby powodujące zatrucia neurotropowe:
- powoduje je muchomor czerwony, krowiak podwinięty (olszówka), lejówka. Substancją czynną jest muskaryna, chociaż w niektórych warunkach mogą występować substancje o działaniu atropinowym i narkotycznym
- objawy zatrucia występują po 1-4h, po spożyciu towarzyszą mu uczucia gorąca, poty, wymioty, sinica, bóle i zawroty głowy, uczucie oszołomienia, wzmożone wydzielanie śliny i śluzu, zaburzenia widzenia, niekiedy zapaść krążenia i obrzęk płuc
● grzyby powodujące zatrucia gastryczne:
- najczęściej po spożyciu borowika szatańskiego, niektórych gatunków gołąbków (gołąbek wymiotny i kruchy), niektóre gatunki mleczajów (rudy, wełnianka), a także maślaka (iglasta wiązkowa, czubajka cielista, muchomor cytrynowy, pieczarka żółtawa). Substancje toksyczne mają przeważnie charakter żywic, które rozpuszczają się w jelitach powodując ich wzmożoną perystaltykę
- okres utajenia od 1-4h (potem występują zaburzenia żołądkowo-jelitowe, prowadzące do odwodnienia i zaburzeń wodno elektrolitowych), na ogół przebiega łagodnie i objawy ustępują po kilku dniach
16. Aminy biogenne:
● to pochodne aminokwasów, są związkami o różnych funkcjach biologicznych
● wśród nich są przede wszystkim substancje o charakterze hormonalnym, ale również o właściwościach toksycznych
● aminy biogenne dzieli się na:
- alifatyczne
- fenolowe
- heterocykliczne
● do amin biogennych alifatycznych zalicza się: najbardziej charakterystyczne produkty gnilne powstające z aminokwasów zasadowych lizyny i ornityny: kadaweryna i putrescyna, są to zw. o nieprzyjemnym zapachu
17. Kadaweryna:
● powstaje w procesach gnilnych ciał białkowych np. mięsa pod wpływem enzymów bakteryjnych: oleista bezbarwna ciecz o temp. wrzenia 178-180 stopni C, silnie trująca, proces dekarboksylacji lizyny
● zwana jest trupim jadem, ponieważ jest to produkt rozkładu białek których zachodzie w zwłokach, gdy dostanie się do układu krążenia człowieka:
- wywiera hamujący wpływ na ATP-azę sodowo-potasową
- upośledza komórkowy transport
- powoduje bóle głowy, wymioty i jadłowstręt
- męczliwość
- owrzodzenie w przewodzie pokarmowym
- zaburzenia agregacji płytek
- zaburzenia fagocytozy granulocytów obojętnochłonnych i czynności makrofagów otrzewnowych
18. Putrescyna:
● powstaje w wynik rozkładu białek np. gnicia przy udziale bakterii beztlenowych - odpowiada za zapach rozkładających się organizmów oraz nieświeży oddech
● putrescyna w organizmie konwertuje spermidynę i następnie w sperminę, które również są poliamidami, ich małe ilości w organizmie może czerpać z spożywanego jedzenia: mięso, jaja, fasola, bób, wątróbka, sery żółte.
● w organizmach żywych powoduje w wyniku dekarboksylacji aminokwasu niebiałkowego: ornityny
● posiada właściwości toksyczne podobnie jak inne aminy zasadowe nazywane z tego powodu jadami trupimi
19. Aminy heterocykliczne, aminy imidazydowe:
● putrescyna, spermidyna i spermina wpływają na zdolność regeneracji komórki, zwiększenie syntezy białka (pobudzają biosyntezę DNA i RNA) i zapobiegają rozpadowi komórki mięśniowej
20. Histamina:
● dekarboksylacja histydyny tworzy histaminę
● odgrywa ważna rolę w reakcjach alergicznych i stanach zapalnych - aminy indolowi pochodzenia tryptofanu, serotonina
● histamina to prawidłowy składnik tkanki mięśniowej oraz środków spożywczych wytwarzanych na drodze fermentacji mlekowe (kiszone ogórki, kapusta), a także serów i innych
● występuje ona we wszystkich środkach spożywczych zawierających histydynę i zanieczyszczonych bakteriami, które wytwarzają dekarboksylaze tego aminokwasu
● działanie m.in. na:
- rozszerza naczynia włosowate
- obniża ciśnienie tętnicze krwi
- zwiększa przepuszczalność naczyń
- przyśpiesza częstość akcji serca
- zaczerwienienie, obrzęk, świąd skóry
AD. 4. CELE, ZASADY I ZAGROŻENIA ZWIĄZANE Z ZASTOSOWANIEM SUBSTANCI DODATKOWYCH
1. Substancja dodatkowa:
● substancja, która jest zwyczajowo odrębnie spożywana jako żywność, nie będąca typowym składnikiem żywności niezależnie od tego czy posiada wartość odżywczą, czy nie, której celowe jest użycie technologiczne w procesie produkcji, przetwarzania, przygotowania, pakowania, przewozu i przechowywania żywności spowoduje lub może spowodować, że substancja ta stanie się bezpośrednio lub pośredni składnikiem środka spożywczego, lub półproduktów będących jego komponentami
2. Już w starożytności stosowano dodatki w celu: (ustawa)
● podniesienia smakowitości
● atrakcyjności żywności
● zwiększenia jej trwałości
- stosowane kiedyś dodatki były nieraz bardzo szkodliwe dla organizmu człowieka, co wynikało przede wszystkim z ówczesnej niewiedzy w zakresie toksykologii żywności
3. Obecnie konsumenci poszukują:
● żywności atrakcyjnej smakowo
● żywności o ładnym wyglądzie
● żywności z możliwością dłuższego przechowywania
● żywności łatwej do przyrządzenia
2. Stosowanie dodatków do żywności stało się konieczne ze względu:
● zapewnienie bezpieczeństwa zdrowotnego żywności np. sól jodowana
● ochronę składników środka spożywczego np. przeciwutleniacze w tłuszczach
● zwiększenie wydajności produkcyjnej np. Hydrokoloidy w przetworach mięsnych
● zapobieganie niekorzystnym zmianom produktu np. stabilizatory w emulsjach
● zwiększenie atrakcyjności wyrobu np. barwniki, aromaty
● aromaty w wyrobach cukierniczych, napojach orzeźwiających
● wytwarzanie nowych produktów: emulgatory w margarynach i lodach
● przedłużanie okresu trwałości środków spożywczych np. konserwanty w napojach
3. Konsument dba o zdrowie:
Konsument dba o zdrowie
Substancje dodatkowe
+ + +
Producent: Konsument: Handel :
- łatwa produkcja - łatwe użytkowanie - łatwy zbyt
- koszt produkcji - atrakcyjność produktu - nowość rynkowa
- konkurencyjność - wartości odżywcze - atrakcyjność produktu
4. Cele zastosowania substancji dodatkowych:
● poprawa lub utrwalenie niektórych cech sensorycznych np. barwy, konsystencji
● zahamowania niekorzystnych zmian w żywności, zwłaszcza wytwarzanych przez d.u. lub utlenianie składników w żywności
● nadanie nowych cech np. smakowitości, tekstury
● utrzymanie żywności o standardowej i powtarzalnej jakości
● uzyskanie produktów łatwych do przygotowania żywności wygodnej
● podwyższenie wartości żywności np. poprzez obniżenie zawartości tłuszczów nasyconych, węglowodanów
● wytwarzanie żywności przy umiarkowanych kosztach produkcji
5. Substancje dodatkowe mogą być stosowane w żywności jeżeli:
● przy dowolnym poziomie nie stanowią zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka
● ich stosowanie jest uzasadnione technologicznie,
● ich użycie nie wprowadza konsumenta w błąd
6. Minister właściwy do spraw zdrowia określi w drodze rozporządzenia: (ustawa)
● dopuszczalne cele stosowania w żywności substancji dodatkowych
● funkcje technologiczne substancji dodatkowych,
● wykaz substancji dodatkowych (dozwolonych substancji dodatkowych), które mogą być wprowadzane do obrotu i stosowane w żywności zgodnie z ich funkcjami technologicznymi, oraz szczegółowe warunki ich stosowania, w tym rodzaj środków spożywczych, w których mogą być stosowane, oraz dopuszczalne maksymalne poziomy,
● szczegółowe wymagania w zakresie oznakowania substancji dodatkowych przeznaczonych i nieprzeznaczonych bezpośrednio dla konsumenta finalnego,
● specyfikacje i kryteria czystości substancji dodatkowych,
● wymagania dotyczące pobierania próbek i metod analitycznych stosowanych w trakcie urzędowych kontroli żywności do oznaczania parametrów właściwych dla substancji dodatkowych - mając na względzie potrzebę zapewnienia bezpieczeństwa żywności oraz jednolite wymagania w tym zakresie obowiązujące w Unii Europejskiej.
7. Nasze krajowe przepisy zezwalają na użycie w produkcji żywności ponad 400 różnych substancji dodatkowych. Każda substancja dodatkowa ma swój symbol według systemu oznaczeń U.E.: E i oznaczenie cyfrowe.
● symbol E oznacza, że substancja nim oznaczona jest zaakceptowana do stosowania w produkcji żywności na podstawie jego oceny technologicznej
● jeśli do artykułu spożywczego została dodana substancja dodatkowa to producent jest zobowiązany podać na etykiecie do wiadomości konsumenta, jego nazwę chemiczną lub symbole (E i numer INS), oraz funkcję technologiczną jaka pełni dana substancja.
8. Dozwolonymi substancjami dodatkowymi nie są następujące składniki żywności:
● substancje stosowane do wód przeznaczonych do spożycia przez ludzi, określonych w przepisach, o zbiorowym zaopatrzeniu w wodą i zbiorowym odprowadzaniu ścieków (butelkowych, naturalnych wód mineralnych, naturalnych wód źródlanych, stołowych
● pektyna płynna, czyli produkt zawierający pektynę (pochodzące z wysuszonego miąższu) jabłek, wysuszonych wytłoków jabłek, lub skórek owocowych, cytrusowych, albo ich mieszaniny otrzymane przez działanie rozcieńczonym kwasem po których następuje częściowo neutralizacja solami: sodową i potasową
● baza gumy do żucia
● białe lub żółte dekstryny, prażone lub dekstrynizowane, skrobia, skrobia modyfikowania działaniem kwasów lub zasad, skrobia bielona, fizycznie modyfikowana skrobia, skrobia traktowana enzymami amylolitycznymi
● chlorek amonu
● plazma krwi, żelatyna spożywcza, hydrolizaty białkowe i ich sole, białka mleka i gluten
● nie spełniających funkcji substancji dodatkowych aminokwasy i ich sole z wyjątkiem kwasu glutaminowego, glicyny, cysterny, cystyny oraz ich soli
● kazeina i kazeiniany
● inulina
9. Do dużej grupy produktów wolno stosować jedynie ograniczoną liczbę dodatków są to m.in.: (ustawa)
● czekolada i wyroby czekoladowe
● soki owocowe
● dżemy
● sery dojrzewające
- co ma na celu ochronę konsumenta przed nadużyciem ze strony producenta
10. Lista quantum saris:
● obejmuje substancje dodatkowe, dla których nie określa się dawek, ani zakresu ich stosowania (z wyjątkiem produktów wymienionych wyżej)
● dodatki z list quantum saris (ile trzeba, dostateczna ilość) można stosować tylko w dawce najmniejszej, niezbędnej do osiągnięcia zamierzonego efektu technologicznego, zgodnie z dobrą praktyką produkcyjną, bez wprowadzania konsumenta w błąd
11. Podstawowymi zagrożeniami ich masowego stosowania jest:
● fakt, że kontakt z wieloma stekami różnych związków chemicznych w stężeniach większych niż w naturalnych produktach, wywołuje u coraz większej liczby osób (szczególnie dzieci) alergie
● nawet jeśli żaden z tych związków osobno nie jest szkodliwy, ciągłe ich spożywanie w dużych ilościach w produktach spożywczych radykalnie zwiększa ryzyko nabycia różnego rodzaju alergii
12. Do reakcji niepożądanych na dodatki do żywności należą:
● awersja pokarmowa
● nietolerancja pokarmowa
● alergia pokarmowa
13. U licznych pacjentów cierpiących z powodu reakcji na dodatki do żywności ujawnia się:
● skaza atopowa i jej objawy kliniczne, jak atopowe zapalenie skóry
● nieżyt nosa, astma oskrzelowa
- niektóre reakcje mogą kończyć się zgonem jak w przypadku nietolerancji siarczanów u osób z astmą oskrzelową, ale reakcje na inne dodatki są rzadkie i nie tak niebezpieczne
- siarczany wywołują astmę oskrzelową i rzadziej inne objawy
- benzoesany wywołują pokrzywkę u dorosłych i dzieci, rzadziej astmę oskrzelową
- glutaminian sodu wywołuje reakcje u osób z astmą oskrzelową
14. Amerykańcy naukowcy twierdzą, że glutaminian sodu:
● jest odpowiedzialny za rozwój uwagi: wywołuje tylko sztuczny apetyt zakłócając funkcjonowanie rdzenia mózgowego, który układ limbiczny reguluje podstawowe funkcjonowanie naszego ciała, odczucia, a zatem i uczucie głodu
● poprzez wpływanie na układ limbiczny, glutaminian sodu powoduje: nadmierne pocenie się, reakcje stresowe jak bóle żołądka, podwyższone ciśnienie krwi, kołatanie serca oraz migreny
● percepcja zmysłowa oraz zdolność uczenia się i koncentracji po konsumpcji glutaminianu jest wyraźnie ograniczona przez kilka godzin
● u alergików glutaminian może powodować: atak epileptyczny oraz paraliż układu oddechowego
15. Wszystkie wprowadzone produkty przeznaczone do spożycia muszą być:
● źródłem składników odżywczych dla naszego organizmu, czyli nie powinno nam szkodzić
● jednak większość produktów konsumowana przez ludzi stanowi znakomitą pożywkę dla organizmów prymitywnych: bakterii, grzybów, pleśni
● im dłużej produkt jest przechowywany tym bardziej narażony jest na ich obecność i niekorzystny wpływ, stąd pomysł by zabezpieczyć przed tymi mikroorganizmami żywności nie przeznaczone do natychmiastowego spożycia
16. Dla współczesnej oceny żywności, zasadnicze znaczenie miały prace FAO/WHO:
● dotyczące uporządkowanej zasady legislacji artykułów żywnościowych po kątem zdrowotnej ochrony konsumenta oraz kształtowanie bezpiecznej żywności
● komisja FAO/WHO w połowie XX w. ustaliła metody toksykologiczne
● uzyskanie nieobiektywnych wyników jest stosunkowo duże i dlatego badania toksyczności dodatków muszą być szczególnie wnikliwe i wszechstronne
17. Testy stosowane w ocenie toksykologicznej dodatków do żywności:
Toksyczność ostra jednorazowo
Toksyczność podostra codziennie z paszą przez 28 dni
Toksyczność przewlekła codziennie przez 9 miesięcy lub życie zwierzęcia
Działanie rakotwórcze
Działanie na płodność i rozrodczość
● Na podstawie tych badań ustala się czy badana substancja może być szkodliwa dla zdrowia oraz określa ADI dla dodatków które wyraża ile mg danej substancji na kg m. c może spożywać dziennie człowiek w czasie całego życia bez szkody dla organizmu.
18. Wartości ADI mają ogromne marginesy bezpieczeństwa i przekraczają wielokrotnie ilość normalnie spożywanych dodatków.
● dodatki do żywności dopuszczone do stosowania (symbol E) i używane zgodnie z Dobrą Praktyką Przemysłową nie tylko nie stanowią zagrożeń zdrowotnych dla konsumentów, ale stosowane zgodnie z normą należą do najbardziej bezpiecznych składników żywności.
● przy hipotetycznym ustaleniu wartości ADI jako wartość wyjściową przyjmuje się maksymalną dawkę, która nie spowodowała jakichkolwiek zmian w czasie badań toksyczności. Dzieli się ją przez 10 jako współczynnik bezpieczeństwa przeniesienia wyników ze zwierzęcia na człowieka i ponownie przez 10, aby uwzględnić wrażliwość poszczególnych osobników (chorzy, kobiety ciężarne, dzieci, osobnicy o jednostronnym odżywianiu się).
● nawet bogate przedsiębiorstwa międzynarodowe oraz organizacje państwowe wielu krajów nie są w stanie finansować badań na odpowiednim poziome gdyż wymaga to:
- posiadania doświadczonego personelu i zidentyfikowania materiału doświadczalnego (zwierzęta).
- podjęcia długotrwałych badań które często trwają 10 lat
- współpracowania z dużymi zespołami ekspertów
- dysponowania dużymi zasobami finansowymi
● rozwiązaniem tej sytuacji było powołanie przez FAO/WHO wspólnego komitetu ekspertów FAO/WHO do spraw Dodatków do Żywności Joint Exspert Commite on Food Additives (JECFA), który ustala opinie korzystając z wyników światowych badań lub zaleca prowadzenie dalszych. W jego skład wchodzi 20 najwyższej klasy ekspertów naukowych tej dziedziny. Ich opinie są niezależne, gdyż niereprezentują ani organizacji państwowych ani gospodarczych. Dzięki temu stworzono organ, którego oceny są akceptowane przez społeczność międzynarodową. Stanowią podstawę do legislacji UE w zakresie dodatków do żywności.
19. O substancjach dodatkowych można wyrazić różne opinie ale należy stwierdzić że substancje na które zezwolił Minister Zdrowia są pod kontrolą i ich bezpieczeństwo jest gwarantowane (Ustawa z dn 28.08.2006 r. o Bezpieczeństwie Żywności i Żywienia, Dz. U. nr 171 poz. 1225; Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dn 18.09.2008 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych Dz. U. nr. 177 poz 1094).
Kto produkuje lub wprowadza do obrotu środek spożywczy powszechnie spożywany szkodliwy dla zdrowia lub życia człowieka, podlega grzywnie, karze ograniczenia wolności albo pozbawienia wolności do 2 lat.
Kto produkuje, wprowadza do obrotu szkodliwy dla zdrowia lub życia człowieka środek spożywczy specjalnego przeznaczenia żywieniowego, suplement diety lub nową żywność podlega grzywnie, karze ograniczenia wolności albo pozbawienia wolności do 3 lat.
Kto produkuje lub wprowadza do obrotu środek spożywczy zepsuty lub sfałszowany podlega grzywnie karze ograniczenia wolności albo pozbawienia żywności do 1 roku (na podstawie art. 96 i 97 Ustawa z dn 25.08.2006 r. o Bezpieczeństwie Żywności i Żywienia, Dz U nr 171 poz 1225)
AD. 5. SUBSTANCJE CELOWO DODAWANE DO ŻYWNOŚCI
1. Rozporządzenie określa:
● dopuszczalne cele stosowania w żywności substancji dodatkowych
● funkcje technologiczne substancji dodatkowych
● wykaz substancji dodatkowych (dozwolonych substancji dodatkowych), które mogą być wprowadzone do obrotu i stosowane w żywności zgodnie z ich funkcjami technologicznymi oraz szczegółowe warunki ich stosowania, w tym rodzaj środków spożywczych, do których mogą być stosowane oraz dopuszczalne max. poziomy
● szczegółowe wymagania w zakresie oznakowania substancji dodatkowych przeznaczonych i nieprzeznaczonych bezpośrednio do konsumenta finalnego
2. Wykaz dozwolonych substancji dodatkowych stosowanych w żywności określa załącznik nr. 1 do rozporządzenia
● barwnik ● konserwant
● przeciwutleniacz ● emulgator
● sól emulgująca ● substancja zagęszczająca (zagęstnik)
● substancja żelująca ● substancja stabilizująca (stabilizator)
● substancja wzmacniającą smak i zapach ● kwas
● regulator kwasowości ● substancja przeciwzbrylająca
● skrobia modyfikowana ● substancja słodząca
● substancja spulchniająca ● substancja przewciwpianotwórcza
● substancja pianotwórcza ● substancja glazurująca (stosowana na powierzchnię)
● środek do przetwarzania mąki (polepszacz) ● substancja wiążąca (teksturotwórcza)
● substancja utrzymująca wilgotność ● sekwestrant (substancja maskująca jony)
● substancja wypełniająca ● gaz nośny
● gaz do pakowania ● nośnik
● enzym
3. Maksymalne dopuszczalne poziomy dozwolonych substancji dodatkowych określone w załącznikach nr 2,3,5 do rozporządzenia mają zastosowanie do gotowych do spożycia środków spożywczych przygotowanych wg instrukcji producenta.
(Na podstawie paragrafu 6 Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 18.09.2008 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych, Dz. U. nr 177 poz. 1094)
4. Maksymalne dopuszczalne poziomy dozwolonych substancji dodatkowych określone w załączniku nr 4 do rozporządzenia, mają zastosowanie do środków spożywczych wprowadzonych do obrotu, chyba, że przepisy tego załącznika do rozporządzenia stanowią inaczej.
5. Dozwolone substancje dodatkowe, dla których nie zostały ustalone maksymalne dozwolone poziomy stosuje się w dawce najniższej niezbędnej do osiągnięcia zamierzonego celu technologicznego, zgodnie z dobrą praktyką produkcyjną.
6. Jeżeli dla dozwolonej substancji dodatkowej nie zostały ustalone maksymalne dozwolone poziomy w rozporządzeniu oznacza się znakiem ”_” lub określeniem quantum satis.
(Na podstawie paragrafu 7 i 8) Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 18.09.2008 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych, Dz. U. nr 177 poz.1094).
7. Substancje dodatkowe wg Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 18.09.2008 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych zostały podzielone na 4 grupy:
● substancje słodzące
● barwniki
● substancje dodatkowe inne niż substancje słodzące i barwniki
● substancje dodatkowe stosowane w produkcji żywności dla niemowląt i małych dzieci.
I. SUBSTANCJE SŁODZĄCE
1. Substancje słodzące są substancjami dodatkowymi, stosowanymi w żywności:
● w celu nadania słodkiego smaku środkom spożywczym
● jako słodziki stołowe (Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 18.09.2008 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych, Dz. U. nr 177 poz.1094)
2. Substancjami słodzącymi, które mogą być wprowadzane do obrotu z przeznaczeniem bezpośrednim dla konsumenta finalnego lub do zakładu żywienia zbiorowego, albo stosowane w produktach środków spożywczych określa załącznik nr. 2 (Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 18.09.2008 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych, Dz. U. nr 177 poz.1094).
● sorbitol ● acesulfam k
● aspartam ● kwas cyklamenowy i jego sole: sodowa i wapniowa
● sacharyna i jej sole (sodowa, potasowa ● taumatyna
i wapniowa)
● neohesperydyna DC ● sukraloza
● sól aspartamu i acesulfamu ● mannitol
● izomalt ● maltitol
● laktitol ● ksylitol
● erytrytol
3. „O obniżonej wartości energetycznej” - oznacza środki spożywcze o obniżonej,
conajmnej 30% wartości energetycznej w porównaniu z oryginalnymi lub podobnymi
środkami spożywczymi
4. „Bez dodatku cukru” - środki spożywcze bez dodatku cukru, tzn. bez żadnego dodatku
mono lub dicukrów i jakichkolwiek środków spożywczych o właściwościach słodzących
(Rozporządzenie)
II. BARWNIKI
1. Są substancjami dodatkowymi nadającymi lub przywracającymi barwę środkom
spożywczym, obejmują
● naturalne składniki żywności oraz naturalne źródła surowcowe, normalnie same nie spożywane, jako żywność i nie używane jako charakterystyczne jej składniki
● są również preparaty otrzymane ze środków spożywczych i innych naturalnych źródeł surowcowych uzyskanych w procesie fizycznym lub chemicznym ekstrakcji, w której ekstrahuje się selektwynie pigmenty ze względu składników odżywczych lub aromatycznych
2. Rozporządzenie w paragrafie 16 określa środki spożywcze nie będące barwnikami:
● środki spożywcze suszone lub zagęszczone oraz składniki aromatyczne a mające skutek barwiący jako drugorzędny, w szczególności papryka, kurkuma, szafran.
● barwniki używane do barwienia zewnętrznych niejadalnych części środków spożywczych takich jak powłoki serów i osłonki wyrobów mięsnych.
3. Paragraf 17 określa do jakich środków spożywczych nie mogą być dodawane barwniki między innymi do:
● żywności nieprzetworzonej
● naturalnych wód mineralnych, źródlanych i wód stołowych
● mleka
● śmietany i śmietanki
● olejów i tłuszczów zwierzęcych lub roślinnych
● jaj i produktów jajecznych
● mąki i innych produktów przemiału zbóż oraz skrobi
III. SUBSTANCJE DODATKOWE INNE NIŻ BARWNIKI I SUBSTANJE SŁODZĄCE
1. Dozwolonymi substancjami są:
● substancje konserwujące (konserwanty) - przedłużają trwałość środków spożywczych poprzez zabezpieczenie ich przed rozkładem spowodowanym przez d.u.
● przeciwutleniacze - przedłużają trwałość środków spożywczych przez zabezpieczenie ich przed rozkładem spowodowanym przez utlenianie, takim jak jełczenie tłuszczu i zmianę barwy
● kwasy - zwiększają kwasowość środków spożywczych lub wnoszące o nich kwaśny smak
● regulatory kwasowości - zmieniające lub ustalające kwasowość lub zasadowość środków spożywczych
● substancje stabilizujące (stabilizatory) - umożliwiające utrzymanie odpowiednich fizycznych lub chemicznych właściwości środka spożywczego. Obejmują:
- substancje ułatwiające utrzymanie jednolitej dyspersji dwóch lub więcej, nie mieszających się substancji w środkach spożywczych
- substancje, które stabilizują, zachowują lub intensyfikują istniejącą barwę środków spożywczych
- substancje, które zwiększają zdolność wiązania środków spożywczych włączając w to tworzenie wiązań poprzecznych pomiędzy białkami umożliwiając związanie kawałków środka spożywczego i otrzymanie produktu rekonstytuowanego
● substancje emulgujące (emulgatory) - umożliwiające utworzenie lub utrzymanie jednolitej mieszaniny dwóch lub więcej wzajemnie nie mieszających się faz takich jak olej i woda w środkach spożywczych
● sole emulgujące - które zmieniają białka zawarte w serze w formę zdyspergowaną i w związku z tym powodują jednorodne rozmieszczenie tłuszczu i innych składników
● substancje zagęszczające (zagęstniki) - zwiększają lepkość środka spożywczego
● substancje żelujące - nadające środkom spożywczym konsystencję przez tworzenie żelu
● substancje wzmacniające smak i zapach - uwydatniające istniejący smak i zapach środków spożywczych
● skrobie modyfikowane - które są otrzymane w wyniku działania jednego lub więcej czynników chemicznych na skrobie spożywcze, w tym skrobie bielone, skrobie poddane działaniom kwasów lub zasad, skrobie modyfikowane fizycznie lub enzymatycznie
● substancje wypełniające - które przyczyniają się do wypełnienia środków lub istotnego wpływu na ich dostępną wartość energetyczną
● substancje wiążące (teksturotwórcza) - powodujące lub utrzymujące jędrność lub kruchość tkanek owoców i warzyw lub współdziałające z substancjami żelującymi w utworzeniu lub wzmocnieniu żelu
● substancje utrzymujące wilgoć- zapobiegające wysychaniu środka spożywczego poprzez kompensowanie skutków niskiej wilgotności powietrza lub ułatwiające rozpuszczanie się proszku w środowisku wodnym.
● substancje spulchniające (zwiększające objętość) uwalniające gaz a tym samym zwiększające objętość ciasta.
● substancje do stosowania na powierzchni (substancje glazurujące), które po zastosowaniu na zewnętrzną powierzchnię środka spożywczego tworzą warstwę ochronną lub błyszczący wygląd.
● substancje przeciw zbrylające- zapobiegające zlepianiu się poszczególnych cząstek środka spożywczego.
● nośniki w tym nośniki w postaci rozpuszczalnika- substancje używane do rozpuszczania, rozcieńczania, rozpraszania lub innego fizycznego modyfikowania dozwolonej substancji dodatkowej do żywności lub aromatu bez zmiany ich funkcji (i bez wywołania jakiegokolwiek efektu technologicznego przez same nośniki) w celu ułatwienia posługiwania się nimi ich stosowania lub wykorzystania.
● gazy do pakowania (inne niż powietrze)- wprowadzone do opakowania przed, w czasie lub po umieszczeniu środka spożywczego w tym opakowaniu.
● gazy nośne (gazowe środki wypierające inne niż powietrze)- które ułatwiają wypchnięcie środka spożywczego z pojemnika lub powodują uzyskanie odpowiedniej konsystencji środka spożywczego.
● substancje pianotwórcze- umożliwiają utworzenie jednolitej dyspersji fazy gazowej w ciekłych lub stałych środkach spożywczych.
● substancje przeciwpianotwórcze- substancje zapobiegające pienieniu, które chronią przed lub zmniejszają powstawanie piany.
● sekwestranty (substancje maskujące jony), które tworzą związki chemiczne z jonami metali.
● środki do przetwarzania mąki (polepszacze) inne niż emulgatory, które dodane do mąki lub ciasta polepszają jej wartość odżywczą.
IV. SUBSTANCJE DODATKOWE STOSOWANE W PROUKCJI ŻYWNOŚCI NIEMOWLĄT I MAŁYCH DZIECI
1.Preparaty do początkowego żywienia niemowląt, do dalszego żywienia niemowląt i środki spożywcze uzupełniające, które obejmują produkty zbożowe, przetworzone i inne środki spożywcze dla niemowląt i małych dzieci mogą zawierać:
● E414 guma arabska, akacjowa
● E551 dwutlenek krzemu - w wyniku dodatku preparatów odżywczych zawierających E414 w ilości większej niż 150g/kg i E551 w ilości nie większej niż 10g/kg oraz E421(mannitol) jeżeli jest on użyty jako nośnik witaminy B12
● E1450 sól sodowa - w wyniku dodatków preparatów witaminowych, nie może przekraczać 100mg/kg, a wniesiona z preparatami zawierającymi wielonienasycone kwasy tłuszczowe - 1000mg/kg
● E301 alfa askorbinian sodu - stosowany w dawce quantum satis przy powlekaniu preparatów odżywczych zawierających wielonienasycone kwasy tłuszczowe, zawartość w gotowym produkcie do spożycia nie może przekraczać 75mg/l
● E322 (lecytyna), E471 (mono i diglicerydy kwasów tłuszczowych), E472c i E473 (estry sacharozy I kwasów tłuszczowych) - jeżeli więcej niż jedna z tych substancji jest dodana do środka spożywczego przeznaczonego do początkowego żywienia niemowląt to max. poziom zawartości każdej z tych substancji w produkcie zostaje pomniejszony o częstość równą zawartości wszystkich pozostałych substancji razem w tym produkcie.
● E322, E472c i E473 - jeżeli więcej niż jedna z tych substancji jest dodawana do środka spożywczego przeznaczonego do dalszego żywienia niemowląt to max. poziom ustalony dla każdej z tych substancji, w tym środka spożywczego musi być obniżony odpowiednio o łączną zawartość dwóch pozostałych substancji
8. Wymagania z zakresu oznakowania dozwolonych substancji dodatkowych:
● W oznakowaniu słodzików stołowych należy podawać określenie stołowe słodziki na beze
(Paragraf 44 i 43 Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 18.09.2008 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych, Dz. U. nr 177 poz. 1094)
● Oznakowanie:
- numer serii i nazwa substancji dodatkowej
- kto produkował
- informacja o substancjach dodatkowych
- jakie są mieszaniny
- oznaczenie
- warunki przechowywania i stosowania
- masa netto, dane podmiotu który produkuje, pakuje
- wykaz % każdej substancji
- oznakowanie słodzików stołowych
AD. 8. ZANIECZYSZCZENIA CHEMICZNE I FIZYCZNE ŻYWNOŚCI
1. Substancje zanieczyszczające- oznacza każdą substancje nieumyślnie dodaną do żywności, która jest obecna w takiej żywności jako rezultat produkcji (w tym działalność prowadzona w związku z gospodarką roślinną i zwierzęcą, a także weterynaryjną) wytwarzanie, przetwarzanie, przygotowywanie, obróbki, pakowanie, opakowania transportu lub przechowywaniu takiej żywności jako rezultat skażenia środowiska.
● obca materia taka jak np. fragmenty owadów, włosie zwierząt itd. nie jest objęta niniejszą definicją.
2. Zanieczyszczenia- substancje zanieczyszczające, zanieczyszczenia biologiczne oraz ciała obce, szkodniki lub ich części.
3. Klasyfikacja zanieczyszczeń, które mogą występować w żywności:
ZANIECZYSZCZENIA CHEMICZNE
1. Zanieczyszczenia środowiskowe
● nawozy sztuczne - nawozy azotowe, bazujące na azotanie potasu, azotanie amonu oraz mocznika
● azotany i azotyny w postaci soli sodowych i potasowych, jako środki konserwujące, które znajdują zastosowanie w przemyśle spożywczym, przy produkcji wyrobów wędliniarskich, serownictwie
- związki te często są składnikami wielu środków spożywczych pochodzenia roślinnego, do których przenikają z gleby, zwłaszcza obficie nawożonej azotami
- niektóre rośliny warzywne wykazują zdolność gromadzenia się znaczących ilości azotanów, które potencjalnie mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia człowieka
● rozporządzenie Ministra Zdrowia z 2003r. wyodrębniono 7 grup warzyw (dopuszczalne zawartości azotanów w warzywach):
a) do grupy 1 zaliczono sałaty, dla których zależności od terminów zbioru i sposobu uprawy ustalono max. zawartość azotanów na poziomie od 2500 do 4500mg/kg, znamienne jest, że dla sałat szklarniowych dopuszczalna jest większa zawartość
b) w grupie 2 jest szpinak, dla którego max. zawartość azotanów na poziomie 2000mg/kg (przetworzony lub mrożony) oraz 2500mg/kg (późny zbiór) do 3000mg/kg (wiosenny i letni zbiór)
c) do 3 grupy zaliczono: rzodkiew, buraki, kalarepę, koper - max. zawartość azotanów wynosi do 1500mg/kg
d) grupa 4 obejmuje: kapustę, szczypior, jarmuż, fasola szparagowa, a dopuszczalna zawartość azotanów nie może przekraczać 750mg/kg
e) do grupy 6 należą: pomidory, ziemniaki, cebula, papryka, rabarbar, suche nasiona fasoli dla których max. zawartość azotanów może wynosić do 200mg/kg
f) ostatnia grupa 7 obejmuje wszystkie warzywa i ziemniaki przeznaczone dla niemowląt i małych dzieci, a max. zawartość azotanów nie może przekraczać 200mg
- to rozporządzenia również uwzględnia dopuszczalną zawartość azotanów i azotynów w różnych produktach i przetworach przeznaczonych dla dzieci małych i niemowląt do 3 lat
● zawartość azotanów w zależności od rodzajów produktów może wahać się do 20 (mleko w proszku) do 2500mg/kg (produkty warzywne i mięso warzywne)
- znamiennie jest, że zawartość azotanów i azotynów w żadnym produkcie nie może przekroczyć 1g/kg
- w świeżych warzywach i owocach występują głównie azotyny, jednakże podczas przechowywania azotany ulegają redukcji do azotynów
● zgodnie z ustaleniami ekspertów FAO/WHO zawartość ADI dla azotanów powinna mieścić się w granicach od 0 do 5 dla azotynów i od 0 do 0,2 mg/kg masy ciała. Jednocześnie uznano jaki poziom bezpieczny dla dzieci i zawartość azotanów w warzywach do 250 mg/kg i do 1 mg/kg azotynów.
● z wartości ADI wynika że dzienne dopuszczalne pobranie przez dorosłego człowieka o masie 70 kg nie może przekraczać 350 mg azotanów i 14 mg azotynów.
● pobierane z żywnością azotany i azotyny powodują przejście hemoglobiny w methemoglobinę, która nie ma zdolności i odwracalnego wiązania tlenu.
- pod względem mikroflory jelitowej azotany ulegają redukcji do azotynów, które są prekursorami nitrozozwiązków.
● związki zwłaszcza nitrozoaminy i nitrozoamidy wykazują działanie toksyczne, mutagenne i rakotwórcze
● warunkiem powstawania nitrozwiązków jest obecność w środowisku amin i/lub amidów zwłaszcza II-rzędowych, które mogą występować w przetworzonej żywności zarówno pochodzenia roślinnego jak i zwierzęcego, miejscem ich powstawania może być przewód pokarmowy, a zwłaszcza żołądek (pH kwaśne)
● naturalnymi składnikami żywności są aminokwasy i aminy:
- produkty mięsne (putrescyna i kadaweryna
- sery poddawane procesom fermentacji i dojrzewania: histamina, tyramina (amina biogenna powstająca w wyniku dekarboksylacji tyrozyny)
● jednoczesne występowanie azotynów i amin w organizmie człowieka lub żywności może prowadzić do powstawania toksycznych nitrozoamin
- witamina C i inne przeciwutleniacze hamują proces nitrozowania amin obecnych w organizmie człowieka i żywności
2. Zanieczyszczenia technologiczne:
● zanieczyszczenia mogą przenikać lub powstawać w żywności poprzez procesy technologiczne związane bezpośrednio lub pośrednio z przetwórstwem
● warunkiem niezbędnym przy przetwarzaniu żywności zarówno przemysłowych, jak i domowym jest CZYSTOŚĆ
● do spełnienia tego warunku używa się środków chemicznych, które nieumiejętnie stosowane i nieusunięte mogą powodować zanieczyszczenia, dlatego stawia się im określone wymagania
- w szczególności środki te muszą wykazywać:
a) dobrą rozpuszczalność w wodzie i mała przyczepność do powierzchni mytego przedmiotu
b) dobre właściwości myjące
c) właściwości bakteriobójcze lub bakteriostatyczne w stosunku do szerokiego spektrum d.u.
d) ponadto środki te, nie powinny być szkodliwe dla zdrowia człowieka w stężeniach użytkowych, powinny tez być łatwe w użyciu, łatwo ulegające wymyciu i degradacji
- nadzór nad jakością sprawują stacje sanitarno-epidemiologiczne na podstawie obowiązujących norm
- pojęcie użytek sanitarno-higieniczny jest szeroki i obejmuje m.in. wszystkie przedmioty, które zgodnie z przeznaczeniem będą stykać się z żywnością lub w inny sposób kontaktować się z człowiekiem
● innego rodzaje zanieczyszczeń mogą występować w tłuszczach smażalniczych, w wysokiej temp. po hydrolizie triacylogliceroli uwalnia się glicerol, z którego po odwodnieniu powstaje bardzo toksyczna substancja akroleina atakująca zwłaszcza wątrobę
- obecność akroleiny można zaobserwować po nieprzyjemnym duszącym i ostrym zapachu, aby nie dopuścić do jej powstania konieczna jest wymiana tłuszczów smażalniczych
- tłuszcze długo przechowywane w nieodpowiednich warunkach ulegają procesowi jełczenia , uwolnione w wyniku hydrolizy kwasy tłuszczowe podatne na utlenienie i w zależności od środowiska (woda, d.u, obecność białka tkanek powstają z nich toksyczne aldehydy, ketony)
- obecne w tłuszczach przeciwutleniacze naturalne lub celowo dodane spowalniają proces jełczenia
● do zanieczyszczeń żywności pojawiających się w wyniku procesów technologicznych, należy także zaliczyć:
- metanol i fuzle w napojach alkoholowych
- histaminę w przetworach rybnych
- kwas erukowy w niektórych olejach roślinnych
- wiele aktywnych substancji naturalnych np. kumaryna (marskość wątroby) w napojach alkoholowych
- cyjanowodór w owocach pestkowych
- formaldehydy w jadalnych osłonkach białkowych do wędlin
● dopuszczalne poziomy tych zanieczyszczeń regulowane są rozporządzeniem Ministra Zdrowia ze stycznia 2003r., a nadzór nad przestrzeganiem zawartych tam ustaleń sprawują stacje sanitarno-epidemiologiczne
ZANIECZYSZCZENIA FIZIYCZNE
1. Zanieczyszczenia mechaniczne
● do tych zanieczyszczeń można zakwalifikować różnego rodzaju elementy, które w sposób niezamierzony znalazły się w żywności
● w szczególności będą to: piasek, cząstki metali, szkła, ekskrementy (odchody gryzoni, szczątki owadów, włosy różnego pochodzenia itd.)
● w zasadzie takiego typu zanieczyszczenia nie mają wpływu na jakość zdrowotną żywności, jednakże w zasadniczy sposób obniżają jej przydatności i cechy organoleptyczne
2. Zanieczyszczenia promieniotwórcze:
● samoistne przemiany wewnątrzjądrowe, niektórych pierwiastków powodują rozpad jąder pierwotnych co prowadzi do powstawania innych pierwiastków, a zjawisku temu towarzyszy emisja promieni alfa, beta i gamma
● energia jądrowa i różne źródła promieniowania znalazły w życiu człowieka bardzo szerokie zastosowanie
● zgodnie i obecnie z obowiązującą ustawą o bezpieczeństwie żywności i żywienia dopuszcza się jednak z dużymi ograniczonymi napromieniowanie żywności, promieniowaniem jonizującym, jeżeli nie stanowi ono zagrożenia dla zdrowia ludzi i życia człowieka i jest uzasadnione technologicznie
2.1. Napromieniowanie żywności promieniowaniem jonizującym:
● środki spożywcze mogą być poddawane promieniowaniu jonizującym wyłącznie w celu:
- zmniejszenie liczby przypadków chorych spowodowanych spożyciem żywności przez niszczenie drobnoustrojów chorobotwórczych.
- zapobieganie psuciu się żywności przez opóźnienie lub powstrzymanie procesów rozkładu i przez niszczenie mikroorganizmów odpowiedzialnych za te procesy.
- przedłużenia okresu przydatności do spożycia przez hamowanie naturalnych procesów biologicznych związanych z dojrzewaniem lub kiełkowaniem.
- usunięcie organizmów szkodliwych dla zdrowia roślin lub dla żywności pochodzenia roślinnego.
● napromieniowanie żywności, promieniowaniem jonującym jest dopuszczalne wyłącznie, gdy:
- nie stanowią zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka
- jest korzystne dla konsumentów
- jest uzasadnione technologicznie oraz nie będzie wykonywane w celu zastępowania wymagań zdrowotnych oraz warunków sanitarnych i higienicznych w produkcji i obrocie żywnością
-żywność poddawana temu napromieniowaniu:
a) spełnia obowiązujące wymagania zdrowotne
b) nie zawiera substancji chemicznych służących do jej konserwacji lub stabilizacji
● dokonywane napromieniowanie żywności promieniowaniem jonizującym może być wykonywane przez podmioty działające na rynku spożywczym, które uzyskały zgodę w drodze decyzji głównego inspektoratu sanitarnego (art. 20, 22, ustawy z dnia 25.08.2006 r. o bezpieczeństwie żywności i żywienia, Dz. U. nr 171, poz. 1225)
2.2. Najczęściej wykorzystywanym radionuklidem do napromieniowania żywności jest Co60, które emituje przenikliwe promieniowanie gamma odgrywające rolę środka przedłużającego trwałość żywności, hamującego kiełkowanie, a także drobnoustrojów.
● jednostką dawki zaabsorbowanej jest Grey (Gy) określa on średnią energię zaabsorbowaną w przeliczeniu na jednostkę masy napromieniowanego produktu. Jeden Gy jest równy jednemu dżulowi na kilogram.
● wg komisji kodeksu żywnościowego FAO/WHO górna dawka napromieniowania nie powinna przekraczać 10 000 Gy, czyli 10 kGy.
2.3. Substancje promieniotwórcze mogą wnikać do przewodu pokarmowego człowieka za pośrednictwem takich łańcuchów pokarmowych jak roślina- zwierzę- człowiek, lub roślina-człowiek, także przez układ oddechowy, a w mniejszym stopniu przez skórę. Dalsze losy należą od ich rozpuszczalności w wodzie i płynach ustrojowych. Dobrze rozpuszczalne związki pierwiastków promieniotwórczych szybko zostają wchłonięte do krwi i limfy. Po przeniknięciu z krwioobiegu do przestrzeni pozanaczyniowej radionukleidy, rozmieszczenie się w tkankach i narządach tak jak analogicznie pierwiastki trwałe. Skutki biologiczne wchłoniętych radionukleidów zależą od dawki, czasu, oddziaływania i wielkości napromieniowanej masy ciała.
2.4. Problem radiologicznych skażeń żywności wiążę się przede wszystkim z rozwojem energetyki nuklearnej i przemysłu zbrojeniowego a także z wykorzystaniem energii jonizującej do utrwalenia żywności.
● spośród izotopów radioaktywnych do żywności najczęściej przenikają stront- Sr90 (okres półtrwania 28 lat), Sr89 (okres półtrwania 51 lat), Cez- Cs137 (okres półtrwania 30 lat), Jod- J131 (okres 8 dni), Ba140 (13 dni), oraz alfa promieniotwórcze izotopy.
● z tych względów międzynarodowa komisja ochrony radiologicznej ustaliła dopuszczalne dzienne pobranie dla ludzi dorosłych i dzieci na tej podstawie kodeks Alimentarius zaproponował dopuszczalne skażenia żywności radionukleoidami. Jednostką określającą stopień skażenia jest Bq/kg i Bq/l
● Bekerel (Bq) stanowi jednostkę aktywności ciała promieniotwórczego przy której jedna samoistna przemiana zachodzi w czasie 1 sekundy.
AD. 7. METODY UTRWALANIA ŻYWNOŚCI
1. Utrwalanie (konserwowanie) żywności pochodzenia roślinnego i zwierzęcego jest podstawowym zadaniem wielu gałęzi przemysłu spożywczego.
2. Podstawowym celem utrwalania żywności w stanie możliwie niezmienionym pod względem cech:
● fizycznych (struktura, smak i zapach)
● biologicznych (zachowanie wartości odżywczej)
● higienicznych
3. W odniesieniu do nietrwałych surowców pochodzenia roślinnego i zwierzęcego w/w cel może być osiągnięty przez spełnienie następujących warunków:
● wstrzymane zostaną lub bardzo zwolnione procesy biochemiczne, zwłaszcza oddychanie
● wstrzymane lub bardzo ograniczone zostanie działanie d.u. w obrębie danego środka spożywczego tj. nastąpi zniszczenie lub usunięcie d.u. z zabezpieczeniem przed infekcją
● wstrzymane lub bardzo zwolnione zostaną procesy chemiczne, a zwłaszcza utlenianie, autooksydacja, degradacja witamin itp.
● wyeliminuje się przypadkowe skażenie żywności d.u. chorobotwórczymi, szkodliwymi pasożytami itp.
4. O skutecznym utrwalaniu żywności, decydują zatem trzy główne procesy:
● biochemiczne
● mikrobiologiczne
● chemiczne
Wszystkie te procesy zależą od temp. i związane są z danym środowiskiem żywnościowym, w którym zawarte są określone składniki odżywcze oraz woda.
5. W praktyce przemysłowej okazało się, że najistotniejszym czynnikiem powodującym istotne straty i warunkującym skuteczne utrwalanie żywności jest czynnik mikrobiologiczny. Wyeliminowanie działalności d.u. przez stosowanie określonych metod utrwalania skutecznie hamuje procesy biochemiczne. Przebieg zaś reakcji chemicznych zależy od metod utrwalania żywności oraz temp. i warunków składowania utrwalonych produktów.
6. Zatem utrwalanie żywności można rozpatrywać z punktu widzenia udziału d.u. w niepożądanym kierunku oddziaływania na żywność, która jest ich środowiskiem bytowania. Z tego względu metody utrwalania żywności można podzielić na trzy rodzaje:
● metody związane z osłabieniem lub uniemożliwieniem rozwoju d.u. przez wpływ na ich środowisko bytowania
● metody związane z zanieczyszczeniem d.u. w środowisku
● metody związane z usunięciem d.u. ze środowiska
7. Metody fizyczne utrwalania żywności:
● polegają na wykorzystaniu zjawisk fizycznych lub zastosowania substancji zwiększających ciśnienie osmotyczne, którymi często są składniki środków spożywczych (sól, cukier).
● utrwalanie środków żywnościowych metodami fizycznymi polega na stosowaniu w przetwórstwie wysokich i niskich temp., odwodnienia, solenia i cukrzenia
7.1. Utrwalanie niskimi temperaturami:
● chłodnictwo żywności:
- stosuje się w nim temp. w granicach od 10 do 0 stopni C, niektórzy podają szerszy zakresy temp. od 13 do 16 stopni C do punktu zamarzania żywności, tj. do około 2 stopni C
- obniżenie temp. o 10 stopni C powoduje 2-3 krotnie zmniejszenie szybkości reakcji chemicznych
- ogólnie przyjmuje się że obniżenie pokojowej temp. do 0 stopni C zmniejsza się 5-10 krotnie szybkość przemian biologicznych surowców, półproduktów i gotowych produktów żywnościowych i w takim samym stosunku przedłuża się okres ich przydatności do przerobu czy spożycia
- nie każda żywność może być chłodzona, jeśli temp. owoców jest np. obniżona poniżej ich specyficznego optimum, występują tzw. uszkodzenia chłodnicze spowodowane różnymi zmianami fizjologicznymi, jak wewnętrzne i zewnętrzne brązowienie, brak dojrzewania, plamy na skórze
- uszkodzenie obserwuje się np. w jabłkach przechowywanych w temp. niższej niż 2-3 stopnie C, w pomidorach w temp. niższej niż 7-10 stopni C, czy w bananach niższej niż 12-13 stopni C
- bardzo ważne jest by schłodzenie produktów żywnościowych, w których zachodzą jeszcze procesy biologiczne, nastąpiło jak najszybciej, gdyż procesy te prowadzą z reguły do niekorzystnych zmian barwy, zapachu, struktury i konsystencji i innych cech organoleptycznych, a także do wydzielania się ciepła i samozagrzewania
● zamrażalnictwo żywności
- zamrażanie polega na szybkim schłodzeniu produktu do temp. -20 do -40 stopni C (ale zwykle nie poniżej -30 stopni C i rzadko dochodzącej do -40 stopni C) i utrzymaniu jej poniżej -18 stopni C w czasie całego przechowywania produktów w chłodni
- zamrażanie wstrzymuje rozwój i działanie d.u. powodujących psucie żywności i wywołujących zatrucia
- dzięki niskiej temp. znacznie zwalnia się przebieg reakcji chemicznych oraz procesów enzymatycznych i biochemicznym, jakie zachodzą w żywności nie zamrożonej
- zmiana wody w lód, przy jednoczesnym zwiększeniu stężenia substancji rozpuszczalnych, stwarza warunki, w których d.u. nie mogą się rozwijać
7.2. Utrwalanie wysokimi temperaturami:
● pasteryzacja
- polega na ogrzewaniu materiału do temp. nie przekraczającej 100 stopni C (przeważnie 65-85 stopni C), ma ona na celu zniszczenie d.u. chorobotwórczych i unieszkodliwienie form wegetatywnych innych mikroorganizmów
- wyróżnia się następujące sposoby pasteryzacji:
a) pasteryzację niską lub długotrwałą, polegającą na ogrzewaniu w temp. 63-65 stopni C w czasie 20-30min
b) pasteryzację momentalną, polegającą na ogrzaniu do temp. 85-90 stopni C i natychmiastowym schłodzeniu
c) pasteryzację wysoką, w której stosuje się ogrzewanie w temp 85 stopni C do prawie 100 stopni C w czasie od co najmniej 15s do kilku, a czasem kilkudziesięciu minut
- w czasie pasteryzacji giną formy wegetatywne d.u. Kwasy zawarte w niektórych produktach (owoce, niektóre warzywa), w czasie pasteryzacji stwarzają warunki do zniszczenia, również przetrwalników bakterii
- ogrzewanie unieczynnia zawarte w produkcie enzymy, których działanie wpływa niekorzystnie na jakość otrzymanego wyrobu
- hermetyczne zamknięcie naczyń pozwala na utrzymanie produktu w warunkach beztlenowych i zapobiega wtórnemu zakażeniu
● sterylizacja (wyjaławianie)
- proces prowadzący do usunięcia lub zabicia wszystkich mikroorganizmów z danego środowiska, również przetrwalników; najczęstszym czynnikiem wyjaławiającym jest wysoka temp.
- polega ona na ogrzaniu produktu najczęściej w temp. 100-? stopni C
- sterylizacje termiczną przeprowadza się albo stosując suche, gorące powietrze (160-180 stopni C, przez 1-1,5h), albo gorącą parą wodną w procesie tyndalizacji w 100 stopni C, w autoklawie w temp. 121-123 stopni C, przez 15-30min, w nasyconej parze wodnej pod nadciśnieniem 1 atmosfery
- inne metody wyjaławiania to sączenie r-r przez filtry bakteriologiczne
- należy jednak pamiętać, że płyny jałowione przez filtrowanie sa pozbawione bakterii, ale nie wirusów, nie można więc ich nazwać jałowymi
- naczynia plastykowe, niszczone przez podwyższoną temp. można sterylizować chemicznie, np. stosując tlenek etylenu lub mniej szkodliwy tlenek propylenu
- promieniowanie UV jest słabo przenikliwe, dlatego jest stosowane do jałowienia blatów stołów i powietrza w laboratoriach i innych pomieszczeniach
- w przemyśle są stosowane dwie metody tego procesu:
a) sterylizacja żywności w opakowaniach hermetycznych, czyli tzw. apertyzacja
b) sterylizacja żywności przed zapakowaniem i aseptyczne pakowanie
7.3. Utrwalanie przez odwodnienie
● suszenie
- ma na celu obniżenie zawartości wody do 15% lub jeszcze mniej (1-3%), dzięki czemu nie mogą zachodzić procesy enzymatyczne i procesy życiowe d.u.
- odwodnienie surowca można przeprowadzić różnymi sposobami np.:
a) odparowywanie wody
b) suszenie w przeciwprądzie gorącego powietrza drobno rozpylonych cząsteczek płynu
c) za pomocą promieni podczerwonych
d) suszenie próżniowe pod zmniejszonym ciśnieniem
● zagęszczenie
- czyli koncentracja, polega na częściowym usunięciu wody, z ciał płynnych zwykle do zwartości ok. 30%
- powoduje to skoncentrowanie składników suchej substancji w mniejszej masie produktu, który nosi wtedy nazwę koncentratu
- metody stosowane do zagęszczania żywności, można podzielić na takie, w których
a) zachodzi przemiana fazowa wody i maksymalne oddzielenie wody w momencie osiągnięcia równowagi fazowej tzw. koncentracji równowagowej, należą tutaj: odparowanie i kriokoncentracja (zamrożenie żywności i usunięcie z niej kryształków lodu)
b) nie zachodzi przemiana faz i woda usuwana jest w tzw. koncentracji nierównowagowej, należą tutaj metody stosujące półprzepuszczalne błony (metody membranowe, jak np. odwrócona osmoza, mikrofiltracja, ultrafiltracja)
● liofilizacja
- polega na odwodnieniu produktu poprzez sublimację lodu tj. przejście wody ze stanu stałego bezpośrednio w stan pary z pominięciem fazy ciekłej, pod zmniejszonym ciśnieniem
- dzięki temu, że produkt jest suszony ze stanu zamrożonego i w niskich temp. to nie ulegają degradacji najcenniejsze jego składniki i właściwości: witaminy, białka, składniki mineralne, zapach, smak, kolor
- dobrze zachowana struktura komórkowa pozwala na szybkie ponowne uwodnienie produktu
- produkty liofilizowane są bardzo higroskopijne i wymagają odpowiednich opakowań zabezpieczających przed niekorzystnymi zmianami
7.4. Metody osmoaktywne
● utrwalanie przez solenie
- konserwujące działanie dużej ilości soli kuchennej (12-16%) polega na silnym odwodnieniu środowiska oraz samych komórek d.u. , związane ze wzrostem ciśnienia osmotycznego w komórce, co uniemożliwia rozwój mikroflory
● utrwalanie przez zwiększenie koncentracji cukru
- koncentracja cukru powyżej 60% powoduje bardzo duże zwiększenie ciśnienia osmotycznego i działa odwadniająco na komórki d.u.
- dodatek cukru do żywności w ilości zapewniającej jego stężenie 25-35% w środowisku wodnym skutecznie hamuje rozwój większości bakterii, natomiast aby zahamować rozwój drożdży trzeba zwiększyć stężenie cukru do 65%, a w przypadku pleśni nawet do 75-80%
- dlatego produkty w rodzaju marmolad lub marmoladek, zawierające zwykle 55-65% cukru, wymagają obsuszenia (powstania suchej skórki na powierzchni), co uniemożliwia powierzchniowy rozwój pleśni
8. Metody chemiczne utrwalania żywności:
● polega na dodaniu do przetworów w małych dawkach związków chemicznych, które hamują rozwój lub niszczą d.u. , a nie wpływają ujemnie na smak i zapach gotowego wyrobu oraz są nieszkodliwe dla zdrowia konsumenta
8.1. Utrwalanie za pomocą chemicznych środków konserwujących stosowanych w małych dawkach.
● środków chemicznych używa się głównie do utrwalenia półprzetworów. W Polsce są dozwolone następujące konserwanty:
- roztwór wodny lub gazowy dwutlenku siarki (SO2) jest stosowany do utrwalania półprzetworów owocowych (pulpy, przeciery, soki) w dawkach 0,1-0,3%. Podczas przetwarzania półprzetworów na gotowe wyroby SO2 usuwa się z produktu, lecz pewna jego część pozostaje w wyrobach gotowych. Dwutlenek siarki wstrzymuje rozwój bakterii, dzikich drożdży i pleśni;
- kwas benzoesowy (C6H5COOH) jest słabo rozpuszczalny w wodzie i w związku z tym częściej używa się dobrze rozpuszczalną w wodzie sól sodową benzoesan sodu (C6H5COONa). Stosowany jest do zabezpieczenia powierzchni marmolady przed rozwojem pleśni. Dozwolona dawka wynosi 0,1%;
- kwas mrówkowy (HCOOH) hamuje rozwój drożdży i pleśni, jest stosowany do utrwalania półprzetworów w dawkach 0,1-0,15%;
- kwas sorbowy (CH3-CH=CH-CH=CH-COOH) lub jego sole działają hamująco na rozwój drożdży i pleśni. Dozwolona dawka wynosi 0,1%.
8.2. Utrwalanie za pomocą kwasów organicznych.
● czynnikiem konserwującym w marynowanych owocach i warzywach jest kwas octowy dodany do przetworów, często z domieszką kwasu mlekowego
● stężenie kwasu w marynatach łagodnych wynosi 0,45-0,80%, w średnio ostrych 1-1,5%, w ostrych do 3%
● marynaty utrwala się za pomocą pasteryzacji - mają one charakter używek, marynaty z owoców wymagają dodatku do 10-25% cukru, do marynat warzywnych cukier dodaje się w małych ilościach
8.3. Utrwalanie za pomocą kwasów nieorganicznych
● zastosowanie kwasów nieorganicznych jest bardzo ograniczone
● sprowadza się ono w praktyce do ukwaszania, a tym samym i utrwalania różnych napojów chłodzących, zwykłych i gazowanych przez dodanie do nich kwasu o-fosforowego lub dwutlenku węgla.
● kwas o-fosforowy dopuszczalny jest u nas jako dodatek do napojów typu Cola, w ilości 0,6 g/l. Nawet w tak małej dawce może on skutecznie obniżyć pH środowiska i hamować, czy nawet uniemożliwić rozwój bakterii i drożdży.
● dwutlenek węgla CO2 stosuje się do różnych napojów gazowanych (np. wody sodowej, wód mineralnych)
● w roztworach alkoholowych wysyconych CO2 dodatkowe konserwujące działanie spowodowane jest połączeniem CO2 i alkoholu.
8.4. Wędzenie.
● wędzenie jest to specyficzny rodzaj utrwalania mięsa, w którym produkt poddaje się działaniu ciepła i związków chemicznych zawartych w dymie otrzymanym podczas spalania drewna
● fenole i aldehydy znajdujące się w dymie zwalniają procesy autolityczny w produkcie oraz działają bakteriobójczo na mikroflorę
● w czasie wędzenia obsycha powierzchnia produktu oraz osiadają na niej składniki dymu, tworząc warstwy silnie nasycone o intensywnej barwie, zapachu i połysku.
● z technologicznego punktu widzenia rozróżnia się wędzenie zimne w temperaturze 16-22°C, ciepłe w temperaturze 22-40°C i gorące w temperaturze 45°C.
8.5. Peklowanie:
● peklowanie polega na poddaniu mięsa działaniu mieszanki peklującej, w skład której wchodzą: sól, azotany, azotyny, cukier, kwas askorbinowy oraz inne składniki.
● proces peklowania przeprowadza się metodą na sucho, na mokro i mieszaną
● mięso peklowane odznacza się charakterystyczną różową barwą, utrzymującą się po ugotowaniu, przyjemnym smakiem oraz aromatem
9. Metody biologiczne utrwalania żywności:
9.1. Kiszenie:
● czynnikiem utrwalającym podczas kiszenia jest kwas mlekowy wytwarzany przez bakterie kwasu mlekowego z cukru znajdującego się w produkcie
● oprócz bakterii kwasu mlekowego w procesie kiszenia biorą udział również inne bakterie i drożdże wytwarzające alkohol
● trwałość produktów kiszonych uzyskuje się przy pH poniżej 3,5 oraz kwasowości ogólnej 1-1,8%
● powstający w czasie fermentacji mlekowej kwas mlekowy chroni produkt przed gniciem, nie zabezpiecza natomiast przed pleśnieniem.
● kiszonki należy chronić przed rozwojem pleśni przed odcięcie dostępu tlenu i stosownie możliwie niskiej temperatury przechowywania (0-10°C)
● do produktów przeznaczonych do kiszenia dodaje się soli kuchennej nie tylko ze względów smakowych
● pobudza ona wydzielanie soku, co przyspiesza jego mieszanie się z płynem zewnętrznym.
● sól kuchenna dodana w ilości około 3% przyspiesza rozwój bakterii kwasu mlekowego i osłabia działalność bakterii niepożądanych.
10. Utrwalanie żywności metodami niekonwencjonalnymi i metodami skojarzonymi.
● Metody niekonwencjonalne utrwalania żywności.
- są to metody nietypowe, z reguły nowoczesne, z wykorzystaniem najnowszych urządzeń technicznych.
- przykładowo, są to metody wykorzystujące w celu utrwalania żywności:
a)promieniowanie jonizujące,
b) promieniowanie nadfioletowe,
c) drgania dźwiękowe i naddźwiękowe,
d) wysokie hydrostatyczne ciśnienie (HHP),
e) pulsujące pole magnetyczne,
f) pulsujące pole elektryczne,
g) pulsujące światło.
●Skojarzone albo kombinowane metody utrwalania żywności.
- są to metody (procesy technologiczne), w których wykorzystuje się nie jeden czynnik konserwujący (oziębienie, ogrzewanie, odwodnienie, zakwaszanie itd.) ale więcej, przy czym czynniki te mogą występować jednocześnie, bądź następować po sobie, stanowiąc kolejne bariery, przeciwdziałające szkodliwemu działaniu drobnoustrojów i innych czynników destrukcyjnych
- metoda kombinowana, nazywana też technologią płotków daje dobre wyniki w utrwalaniu żywności, gdyż wykorzystuje się w niej bardzo skuteczne sumaryczne działanie wielu czynników konserwujących, z których każdy oddzielnie nie jest w stanie zagwarantować pożądanej trwałości i jakości żywności.
Wyszukiwarka